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時間：2023-09-19

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PLC與“繼電器-接觸器”控制系統(tǒng)、微機及集散控制系統(tǒng)的比較

自從微型計算機同世以來，工業(yè)控制一直是其重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在工業(yè)控制上，除PLC外，"繼電器-接觸器"控制系統(tǒng)、工業(yè)控制計算機(簡稱工業(yè)PC)與集散控制系統(tǒng)(簡稱DCS)也是其中的代表性產(chǎn)品。為了便于讀者進一步了解，現(xiàn)將PLC與它們的比較簡述如下。

(1)PLC與“繼電器-接觸器”控制系統(tǒng)的比較

在PLC出現(xiàn)上世紀，“繼電器-接觸器”硬件電路是邏輯控制、順序控制的一執(zhí)行者，它結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，一直被廣泛應(yīng)用。PLC與繼電器控制邏輯的比較見表1-1。

主要體現(xiàn)在以下幾個方面

①控制邏輯。繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合成控制邏輯，其連線多而復雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難，另外，繼電器觸點數(shù)日有限，每只只有4～8對觸點，因此靈活性和擴展性很差，而PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序，故稱為"軟接線"，其連線少，體積小，加之PLC中每只軟理電器的觸點數(shù)理論上無限制，因此靈活性和擴展性很好，PLC由中大觀模集成電路組成，功耗小。

②工作方式，當電流接通時，繼電控制線路中各維電器都處于受約狀態(tài)，即該吸合的都應(yīng)吸合，不該吸合的都因受某種條件限制而不能吸合。而PLC的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描被通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間都是短暫的。

③控制速度。繼電控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，觸點的開閉動作一般在毫秒數(shù)量級。另外，機械觸點還會出現(xiàn)并動問題。而PLC是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制的，速度較快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。PLC內(nèi)部還有嚴格的同步控制，不會出現(xiàn)抖動問題。

④**控制、維電控制邏輯利用時間繼電器的帶后動作進行**控制，時間繼電器一股分為空氣阻尼式、電磁式、半導體式等，其定時精度不高，且有定時時間易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難等問題，有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復雜，不便維護。

PLC使用半導體集成電路作定時器，時基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度相當高，定時范圍一般從0.1s到若干分鐘甚至較長，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，然后由軟件和硬件計數(shù)器來挖制定時時間，定時精度小10ms。定時時間不受環(huán)境的影響。

⑤計數(shù)控制，PLC能實現(xiàn)計數(shù)功能，而維電控制邏輯一般不具備計數(shù)功能。

設(shè)計與施工。使用繼電控制邏輯完成一項控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長，而且修改困難，工程越大，這一點就越**，而用PLC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計《包括梯形圖和程序設(shè)計》可以同時進行，，且調(diào)試和修改都很方便。

①可靠性和可維護性。繼電控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多。觸點開閉時會受到電弧的損壞，并**械磨損，壽命短，因此可靠性和可維護性差。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導體電路來完成，它體積小、壽命長、可靠性高PLC還配備有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障。并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。

⑧ 俗格、繼電控制邏輯使用機械開關(guān)、眼電器和接觸器、價格比較便宜。而PLC使用中大規(guī)模集成電路，價格比較昂貴。

從以上幾個方面的比較可知，PLC在性能上比"姚電器-接觸器"控制系統(tǒng)優(yōu)異，特別是可靠性高，設(shè)計施工，調(diào)試修改方便，而且體積小，功耗低，使用維護方便。但PLC在很小的系統(tǒng)中使用時，由于其眾多功能未得到充分利用，其價格要**"強電器-接觸器”控制系統(tǒng)，

(2)PLC與通用微機、工控微機(PC)及單片機的比較

采用微電子技術(shù)制作的PLC，它也是由CPU、RAM、ROM、I/O接口等5大件構(gòu)成的，與微機有相似的構(gòu)造，但又不同于一般的通用微機，特別是它采用了特殊的抗干擾技術(shù)，使它較能適用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)現(xiàn)場控制。PLC與微型計算機作如下比較。

①應(yīng)用范圍，微機除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學計算，數(shù)據(jù)處理、計算機通信等方面。面PLC主要用于工業(yè)控制。

②使用環(huán)境，做機對環(huán)境要求較高，一般要在干擾小，具有一定的品質(zhì)和濕度要求的機房內(nèi)使用，而PLC適應(yīng)于工程現(xiàn)場的環(huán)境。

①輸入/輸出，微機系統(tǒng)的1/O設(shè)備與主機之間采用微電聯(lián)系，一般不需要電氣隔離。育PLC一般控制強電設(shè)備，需要電氣隔離，輸入/輸出均用“光-電”耦合，輸出還采用繼電器，晶閘管或大功率晶體管進行功率放大。

①拜序設(shè)計，微機具有豐富的程序設(shè)計語言，例如匯編語言，F(xiàn)ORTRAN語言，CO. BOL語言、PASCAL語言、C語言等，其語句多，語法關(guān)系復雜，要求使用者必須具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而PLC提供給用戶的編程語句數(shù)量少，邏輯簡單，易于學習和掌握。

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